DNA重組技術(shù)的基本工具

同課異構(gòu)教學(xué)展示活動(dòng)五年二班2013年11月19日專題一基因工程基因工程的產(chǎn)物基因工程又叫做基因拼接技術(shù)或DNA重組技術(shù)。通俗地說，就是按照人們的意愿，把一種生物的某種基因提取出來，加以修飾改造，然后放到另一種生物的細(xì)胞里，定向地改造生物的遺傳性狀。基因工程的概念基因工程的別名操作環(huán)境操作對(duì)象操作水平基本過程實(shí)質(zhì)結(jié)果基因拼接技術(shù)或DNA重組技術(shù)生物體外基因DNA分子水平剪切→拼接→導(dǎo)入→表達(dá)基因重組基因工程的概念回顧：定向改造生物性狀，獲得人類需要的基因產(chǎn)物普通棉花抗蟲棉基因工程培育抗蟲棉的簡要過程：普通棉花(無抗蟲基因)蘇云金芽孢桿菌提取抗蟲基因與棉花DNA拼接導(dǎo)入棉花細(xì)胞(含抗蟲基因)轉(zhuǎn)基因棉花植株上述培育抗蟲棉的關(guān)鍵步驟是什么？解決培育抗蟲棉的關(guān)鍵步驟需要哪些工具？“分子手術(shù)刀”——準(zhǔn)確切割DNA關(guān)鍵步驟一：抗蟲基因從蘇云金芽孢桿菌細(xì)胞內(nèi)提取出來關(guān)鍵步驟二：抗蟲基因與棉花DNA“縫合”關(guān)鍵步驟三：把抗蟲基因?qū)朊藁?xì)胞“分子縫合針”——將DNA片段再連接起來“分子運(yùn)輸車”——將體外重組好的DNA導(dǎo)入受體細(xì)胞“分子手術(shù)刀”——限制性核酸內(nèi)切酶關(guān)鍵步驟一：抗蟲基因從蘇云金芽孢桿菌細(xì)胞內(nèi)提取出來關(guān)鍵步驟二：抗蟲基因與棉花DNA“縫合”關(guān)鍵步驟三：抗蟲基因進(jìn)入棉花細(xì)胞“分子縫合針”——DNA連接酶“分子運(yùn)輸車”——運(yùn)載體1.1DNA重組技術(shù)的基本工具1.1、DNA重重組技技術(shù)的的基本本工具具“分子子手術(shù)術(shù)刀””--“分子子縫合合針””--“分子子運(yùn)輸輸車””--限制性性核酸酸內(nèi)切切酶DNA連接接酶運(yùn)載體1、簡簡稱：：2、來來源：：一、限限制性性核酸酸內(nèi)切切酶———““分子子手術(shù)術(shù)刀””主要從從原核核生物物中分離純純化出出來的的。限制酶酶你能推推測(cè)限限制酶酶存在在于原原核生生物中中的作作用是是是什什么嗎嗎？脫氧核核苷酸酸的結(jié)結(jié)構(gòu)G1’2’3’4’5’1’2’3’4’5’A3’,5’’-磷磷酸二二酯鍵鍵磷酸二二酯鍵鍵3、作作用：：一、限限制性性核酸酸內(nèi)切切酶———““分子子手術(shù)術(shù)刀””切割DNA，使使磷酸酸二酯酯鍵斷斷開磷酸二二酯鍵鍵4、識(shí)識(shí)別特特點(diǎn)：：一、限限制性性核酸酸內(nèi)切切酶———““分子子手術(shù)術(shù)刀””識(shí)別特特定的的核苷苷酸序序列，，切割割特定定切點(diǎn)點(diǎn)，具有專專一性性4、作作用結(jié)結(jié)果：：一、限限制性性核酸酸內(nèi)切切酶———““分子子手術(shù)術(shù)刀””產(chǎn)生黏黏性未未端和和平末末端3、特特點(diǎn):4、作作用：：5、結(jié)結(jié)果：：1、簡簡稱：：2、來來源：：工具1：限限制性性核酸酸內(nèi)切切酶主要在在原核生生物中限制酶酶識(shí)別特特定核核苷酸酸序列列,切割特特定切切點(diǎn)（專一一性））切割DNA產(chǎn)生黏黏性未未端或或平末末端小結(jié)要想獲得某個(gè)個(gè)特定性狀的的基因必須要要用限制酶切切幾個(gè)切口？？可產(chǎn)生幾個(gè)個(gè)黏性(平)末端？要切兩個(gè)切口口，產(chǎn)生四個(gè)個(gè)黏性(平)末端。如果把兩種來來源不同的DNA用同一一種限制酶來來切割，會(huì)怎怎樣呢？會(huì)產(chǎn)生相同的黏性(平)末端，然后讓兩者者的黏性(平平)末端黏合起來，就似乎乎可以合成重重組的DNA分子了。思考?基因的針線：：DNA連接接酶G

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G同種限制酶切切割1、作用:把DNA片段拼接成新的DNA，2、作用原理理：催化磷酸二酯鍵形成,不是氫鍵二、DNA連接酶酶——“分子縫合針”3、類型：類型E·coliDNA連接酶酶T4DNA連接酶酶來源功能大腸桿菌T4噬菌體只能連接黏性末端能連接黏性末端和平末端兩DNA片段段要具有互補(bǔ)的黏性末末端才能拼起來DNA連接酶酶的縫合作用用可把黏性末端端之間的縫隙“縫合”起來，注意：DNA連接酶可連連接雙鏈DNA中的DNA單鏈缺口口，但不能連連接單鏈DNA！AATTGCAATTAATDNA聚合酶DNA聚合酶DNA聚合酶DNA聚合酶DNA聚合酶DNA聚合酶酶的作用返回DNA連接酶DNA聚合酶相同點(diǎn)作用實(shí)質(zhì)化學(xué)本質(zhì)不同點(diǎn)模板作用對(duì)象作用結(jié)果 用途都能催化形成成磷酸二酯鍵都是蛋白質(zhì)不需要需要形成完整的重重組DNA分分子形成DNA的的一條鏈基因工程DNA復(fù)制DNA連接酶酶與DNA聚聚合酶的比較較只能將單個(gè)核苷酸連接到已有的的DNA片段段上，形成磷磷酸二酯鍵在兩個(gè)DNA片片段之間形成磷酸二酯酯鍵基因進(jìn)入受體體細(xì)胞的載體體假如目的基因因?qū)胧荏w細(xì)細(xì)胞后不能復(fù)復(fù)制將怎樣？？作為載體沒有有切割位點(diǎn)將將怎樣？目的基因是否否進(jìn)入受體細(xì)細(xì)胞，你如何何察覺？可能造成基因因丟失不能進(jìn)行DNA的重組載體上應(yīng)有標(biāo)標(biāo)記基因1、載體必須具備備的條件：①能夠在受體細(xì)細(xì)胞中復(fù)制并穩(wěn)定地地保存；②具有一至多個(gè)個(gè)限制酶切點(diǎn)，以便與外源基因連接接③具有某些標(biāo)記基因，供重組DNA的檢測(cè)和和鑒定。三、基因進(jìn)入入受體細(xì)胞的的載體———““分子運(yùn)輸車車”2、常用的載載體：質(zhì)粒，λ噬菌體的衍衍生物，動(dòng)植物病毒等等能復(fù)制并帶著插入的的目的基因一一起復(fù)制有切割位點(diǎn)有標(biāo)記基因3、質(zhì)粒本質(zhì)：小型環(huán)狀DNA分分子。分布：許多細(xì)細(xì)菌、酵母菌等生物物小結(jié)基因工程的工具限制酶主要存在于原原核生物中具有專一性(識(shí)別序列)切開DNA分分子的磷酸二二酯鍵DNA連接酶連接磷酸二酯酯鍵種類E.coliDNA連接接酶T4DNA連接酶酶運(yùn)載工具具備的條件結(jié)構(gòu)簡單,大大小適中能在受體細(xì)胞胞中自我復(fù)制并穩(wěn)定定存在具一個(gè)或多個(gè)個(gè)限制酶切位位點(diǎn)具標(biāo)記基因質(zhì)粒、λ噬菌體衍生生物、動(dòng)植物病毒毒1、下列不適合用于基因工程的運(yùn)載體是（）A、質(zhì)粒B、噬菌體C、細(xì)菌D、病毒選我C2、下列說法法正確的是：（）